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转贴:紫禁城当年是如何排雨水的?

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发表于 2023-8-3 15:23:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
紫禁城当年是如何排雨水的?2023-08-03 15:18·北京日报客户端
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北京晚报·五色土 | 作者 周乾
历史上,北京城曾有因暴雨而发生水灾的记载,但明清时期,紫禁城内却很少遭受大的水患。这与紫禁城的排水系统有关,也体现了古代工匠们的勤劳和智慧。
紫禁城的地势呈现出以下的特点:北高南低,中间高两边低,西高东低。上述特征使得紫禁城内雨水的整体排水方向为:由北向南排,由中间向两边排,最后汇集在东南出口排出。
从具体排水方法来看,紫禁城的排水系统主要包括屋顶排水、地上排水和地下排水三个部分。其中,屋顶排水是指雨水降落到屋顶,再从屋顶排至地面;地上排水是指地表雨水流入明沟,再流入暗沟或内金水河;地下排水是指暗沟的雨水排入内金水河。最终,内金水河的雨水由紫禁城东南角(东华门附近)流出,汇入紫禁城城墙外的护城河(筒子河),最后流入通惠河。
屋顶设计有助迅速排水
紫禁城古建筑的屋顶都是坡屋顶,这使得雨水降落到屋顶后,均会顺着屋顶坡度由上向下排向地面。为达到良好的排水效果,并避免建筑屋檐下部的木构件遭受雨淋,紫禁城古建筑屋顶的坡面非平面,坡顶到坡底是由陡峭变缓和的一种曲面形式。这使得雨水降落到屋顶后,能够迅速往下排,且到坡底位置时,又能够向前方排出,达到“上尊而宇卑,则吐水疾而霤(liù)远”(《周礼·考工记》)的效果。其结果是:一方面,屋顶的雨水能够迅速排走;另一方面,屋顶的雨水向远处排,避免倒流屋檐下的立柱、门窗位置。
曲面瓦顶 周乾 摄
为了使屋顶雨水有序往下排,瓦面做成一道道小沟状,称为“瓦垄”。瓦垄由板瓦与筒瓦(竹筒状的瓦)组成,板瓦为底瓦,筒瓦为盖瓦。筒瓦扣在两个相邻的板瓦上,上下筒瓦之间一节一节搭扣,上下板瓦之间一块块扣压(上瓦压下瓦),各个瓦件之间用灰泥抹实,以上做法既有利于排水,同时也利于防止瓦面的雨水渗入基层。瓦顶的最下端即屋檐上的第一块瓦,板瓦前伸做成三角尖状,称为“滴子”,其主要目的是让瓦垄的雨水汇集成一条直线下落。两块滴子之间由大圆饼状的筒瓦遮挡,该筒瓦被称为“猫头”,其主要目的是充分扣压在滴子端部,防止雨水渗入屋檐内。上述屋顶的坡度、瓦件的使用均有利于屋顶排水。
屋檐排水瓦 周乾 摄
屋顶排水还有一种表现形式,即宫墙排水。游人到故宫参观时会注意到某些区域的宫墙上部,有突出墙面的瓦件,这就是宫墙排水。该瓦件主要是为了排出宫墙背面值房屋顶的雨水。这些值房多为太监值守所用,依靠宫墙而建,双坡屋顶,且屋面坡的底部与宫墙相接。因此,古代工匠在宫墙与屋顶的相交处最低点开设洞口,安放排水瓦,使得屋顶的雨水及时排到地面。
清宫老照片,溥仪站在与宫墙相接的房顶。
宫墙排水,排出屋顶与宫墙相交的雨水。 周乾 摄
蚣蝮造就“千龙吐水”奇观
紫禁城的地面排水主要包括台基排水、广场地面排水、庭院地面排水以及城墙地面排水。如今大家熟知的“千龙吐水”现象就是属于台基排水。它们多半设置在太和殿、中和殿、保和殿等宫殿的台基上。
故宫太和殿前的“千龙吐水”奇观。 潘之望 摄
紫禁城的台基排水设施主要为龙头造型的排水兽。其双角后张,唇部上扬,獠牙尖耸,眼如铜铃,耳如长管,极具震慑之感。有人认为这是螭首,其实不然。东汉许慎《说文解字》载:“螭,若龙而黄,北方谓之地蝼,从虫,离声,或无角曰螭。”由此可知,“螭”属于没有角的龙,它常见于故宫古建筑屋顶的鸱吻上。
台基上龙头造型的排水神兽可称为“蚣蝮”。明人杨慎《升庵集》载:“六曰蚣蝮,性好水,故立于桥柱”,即龙生九子之老六为“蚣蝮”,这种龙喜欢吐水,一般立于石桥、石柱附近。古人认为,暴雨时节,洪水泛滥时,蚣蝮便将水吸入自己腹中,并及时排出,以消除水患。营建紫禁城的古代工匠巧妙地把蚣蝮形象运用到了台基排水系统中,使之发挥作用。
蚣蝮(头上有角) 周乾 摄
蚣蝮的排水设计具有科学性:
首先,蚣蝮所处的高程有利于排水。蚣蝮位于台基望柱(望柱是指栏板之间的立柱)的底部,其嘴部的出水口是整个台基地面的最低点。古代工匠在铺墁台基地面时,会考虑排水需要,将地面铺墁成具有不易察觉的微小坡度形式,使得地面离建筑越远,其高程越低。在望柱底部,古代工匠安装蚣蝮,使其仅露出头部,且其尾部作为进水口,嘴部作为出水口,这样一来,雨水沿着排水坡度很快汇集到蚣蝮造型位置,并从蚣蝮尾部汇入,从嘴部排出。
其次,蚣蝮的“肚子”有利于临时存水。台基地面的雨水,通常流向栏板底部位置,并汇入蚣蝮尾部的进水口。暴雨时,雨水量较大,汇集在栏板底部位置的雨水较多,若存积时间过长,则雨水有可能渗入栏板与地面的接缝中,使得其中的土体松动,造成安全隐患。蚣蝮内部有较大的空间,具有“吸水”功能,能将栏板底部的雨水迅速汇入进水口,避免了雨水在栏板位置的积存。
再次,蚣蝮突出台基外的造型可以保护台基。古代工匠将蚣蝮造型凸出在台基侧壁以外,可以使得雨水向前、向远方排出,且能形成良好的排水效果。以前朝三大殿(太和殿、中和殿、保和殿)三层台基上的1142个蚣蝮为例,在雨季时节,这些排水兽造型不仅能发挥有效排水功能,而且还形成“千龙吐水”的奇观。
御路中间高两边低利于排水
故宫内的地面排水,以广场地面排水角度而言,其排水的整体方向为由北向南排、由西向东排。以太和殿广场为例,其正中有一条汉白玉铺砌的石材路面,南北向,由若干块大石板铺成。每块石板宽2.2米,截面为弧形,且中间比两边高0.03米;石板两侧有0.6米宽的条石。这种位于广场正中的石材路面称为“御路”,为古代皇帝通行广场的专用道路。
太和殿广场御路比其它区域地势要高,这使得广场的雨水首先由御路向东西两侧排,并达到广场东西侧端部。尔后,雨水顺着两侧的明沟由北向南排。雨水由明沟至广场南端后,通过一个铜钱形状的雨水口进入暗沟,该雨水口称为“钱眼”。暗沟的雨水由西向东,汇入东南角,进入了更深的涵洞。该涵洞向东,穿过太和殿东南端的庑房地下,直接排入文华殿区域的内金水河。
太和殿广场御路 周乾 摄
从庭院排水角度而言,紫禁城院落的庭院地面相当于小的“广场”,其排水方法与宫殿广场类似,以建福宫花园的庭院排水为例说明。在庭院正中,有地势较高的铺砖地面,称为甬路,专供宫廷人员行走。甬路的截面亦为中间高、两边低,因而雨水由甬路正中流向两侧路面长条砖牙子,再顺着砖牙子流向庭院的非行走区域。这些区域的雨水,通过区域内的钱眼进入暗沟,而暗沟的水最终通向内金水河。
另外,庭院中各个建筑屋檐下或屋檐台基下都有散水(砖砌的小坡),使得屋檐下的雨水向庭院排,因而建筑底部亦不会存水。对于毗连的院落,其共用院墙底部一般开有洞口,以加速雨水的排出。
从城墙排水角度而言,紫禁城的城墙地面排水方向为从外向内排。城墙位于紫禁城四周,高10米、宽5.78米,由内墙、外墙及墙芯组成。
我国古代城墙的排水主要通过墙上的排水槽来实现,紫禁城的城墙的排水亦为此法:在内墙每隔10米左右的距离安装一个石质水槽,水槽宽约0.45米,凸出墙体约0.6米,雨水通过水槽排出墙体。为避免雨水顺着水槽底部边界回流到墙体侧面,石槽下方安装有铁皮,铁皮从石槽端部向外伸出0.15米左右,利于雨水向前、向远方排出。需要说明的是,紫禁城外墙无排水槽,其主要目的是利于保持城墙外表面庄严、壮观的效果。对于城墙地面而言,其外墙侧的高度比内墙侧高0.03米左右,利于雨水排向水槽。
城墙排水槽 周乾 摄
地下排水离不开内金水河
紫禁城有着纵横交错的地下排水系统。其中,神武门内、宫墙北侧,有一条自西向东的排水道,它是紫禁城最北侧的排水道,内宽0.35米,深1.8米至2.9米,其上部铺设石板,且每隔一定距离的石板上有泄水的小孔。该下水道源于紫禁城的西北角,向东延伸到紫禁城东北角,其间,分别在建福宫、西六宫、东六宫、乾隆花园(珍宝馆)、十三排区域设置南向分支,以接纳紫禁城宫殿区域的雨水,并将其向南运送到内金水河。
民国三十年(1942),《京师城内河道沟渠图说》有这样的记载:“紫禁城内具有特殊之沟渠网,据言无论遭遇何等大雨,庭中绝无漫溢之患,对其布置构造,仍属不明。但自紫禁城之西北隅流入经过太和殿(门)前,而流出于紫禁城东南隅之金水河,无疑为一道干沟,即四周之濠,亦足以应付由城内排出之水”。
这段话也说明,内金水河在历史上的确发挥了重要的排水功能。
暴雨时期的内金水河 周乾 摄
明清时期,对紫禁城排水系统的维护非常重视。明代负责此项工作的机构为二十四衙门的惜薪司,清代为内务府营造司。清代紫禁城内最后一次大规模的河道沟渠清理工程,于光绪十一年(1885)四月开工,工期历时二年,工程量包括清除内金水河2100米长河道的全部淤泥,修砌两岸河墙及15座桥梁,并将紫禁城内总长度约为8000米的所有大小沟渠淤泥清理,同时还修整了河帮、更换了沟盖等排水设施。
故宫博物院成立后,对紫禁城排水系统的维护和保养亦为重视,每年在汛期前会对屋顶的瓦件进行检查修补,对古雨水沟进行疏通、养护。如今,故宫在每年的春夏秋三季,也会进行三次清淤,以保证排水系统的有效运行。
纵观紫禁城的排水系统,其屋顶排水方式巧妙,地上明沟、地下暗沟,下水道的各条排水线路纵横交织,沟通各个宫殿庭院,形成一个庞大而完整的排水网络。它设计精良,再加上历年及时维护保养,使得紫禁城不仅很少遭受大的水患,而且至今能够完整地发挥功能。
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发表于 2023-8-3 18:30:37 | 显示全部楼层
介绍的很详细。
 楼主| 发表于 2023-8-3 19:51:07 | 显示全部楼层
董瑞征 发表于 2023-8-3 18:30
' l& r3 I- c7 u/ e( K介绍的很详细。

  ~; S( J0 T$ K3 u. t5 ? DSCN0397_副本.jpg
" M( s; L1 k/ h5 z/ b& p7 i
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发表于 2023-8-3 20:10:35 | 显示全部楼层
专家也给北京晚报写文章发表。周乾,故宫博物院高级工程师,研究馆员。为故宫博物院博士后合作导师。
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故宫博物院周乾的学术论文.jpg
发表于 2023-8-3 20:15:03 | 显示全部楼层
董瑞征 发表于 2023-8-3 18:30& c9 U+ _. U+ k1 b- X6 }, R. p- d
介绍的很详细。
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作者做为工程师,在故宫博物院工作研究的对象之一就是防水,自然很清楚。: g9 y( a1 v( z: t8 j; v( `
 楼主| 发表于 2023-8-3 20:16:57 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-3 20:10
" G# A6 C* x/ R6 J7 s专家也给北京晚报写文章发表。周乾,故宫博物院高级工程师,研究馆员。为故宫博物院博士后合作导师。

; d6 K8 [2 G% b* Y, s2 j* r7 g闹半天是专业人员!
发表于 2023-8-3 20:22:29 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-3 20:16
0 Q/ k1 h0 B# P3 d; l3 u4 }, h- v8 A闹半天是专业人员!

1 H/ p8 C: ~7 I/ h( H5 w2 q而且是故宫里的专业人员,文章里的一些镜头,只有内部的人能拍到。3 \- H; T3 f) G( e
2 J7 g# ]4 Q3 t" a* z/ T4 l- L

2 H( B' L4 k( H7 q
城墙排水槽 周乾 摄.jpg
 楼主| 发表于 2023-8-3 20:24:44 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-3 20:22# b! c+ Y% R+ [  \9 \! s9 ~
而且是故宫里的专业人员,文章里的一些镜头,只有内部的人能拍到。

# V2 z/ h6 E+ x- n: E城墙可以上去参观了!
发表于 2023-8-3 21:36:18 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-3 20:15( }! [, \( K5 m9 s' g6 S* |
作者做为工程师,在故宫博物院工作研究的对象之一就是防水,自然很清楚。

, L# a, W& l) L+ @- m; c 从故宫排水系统看,中国自古不缺智者,但只用在皇家宫苑上。
发表于 2023-8-3 21:41:34 | 显示全部楼层

0 n+ j  p5 e2 F' _ 这是故宫?我没到过这地方。
 楼主| 发表于 2023-8-4 08:31:40 | 显示全部楼层
董瑞征 发表于 2023-8-3 21:41
  M+ W* [8 R& t- h$ C这是故宫?我没到过这地方。
5 s' ?9 q1 |& w) n# f+ y
是的,现在不开放的地方越来越少了!
: n* S! K3 ?! A1 N2 `' T8 I, |) k2 w0 d
DSCN0385_副本.jpg 8 b, T* w+ K: Q9 `. f

, R! x: A& e4 g& T8 l
发表于 2023-8-4 09:08:58 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-3 20:24  ^1 M: u' C& [" U$ R: S# v
城墙可以上去参观了!

& n% P( q. |6 K8 j; E2 ^记得故宫城墙仅开放了南边的一部分。' {7 F* Q/ k8 Z6 k
) C) q& O/ w  k
+ o' o5 H. j: @& F
 楼主| 发表于 2023-8-4 09:10:45 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-4 09:08
+ z3 x7 m& J: r4 H, L1 ~! a记得故宫城墙仅开放了南边的一部分。
6 C$ b' }. ^% \1 U. W6 V
仅限角楼周边
发表于 2023-8-4 09:12:48 | 显示全部楼层
董瑞征 发表于 2023-8-3 21:36
, k5 o: J) w" @) g% P从故宫排水系统看,中国自古不缺智者,但只用在皇家宫苑上。

; h( h" ~- B- ^& O  X9 u2 P, `智者做任何事情都会考虑服务对象是谁。6 G, y) e' d- P) c% O0 Z# x
发表于 2023-8-4 09:16:22 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 09:10
; G- C0 X" C' V1 n5 F1 C' w9 H仅限角楼周边
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开放了故宫东南角楼,去过一次。/ Z* g6 e4 D6 @# I. P& p! c! N
 楼主| 发表于 2023-8-4 09:40:07 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-4 09:16
# N( E! {$ t3 E1 e& u# h, o开放了故宫东南角楼,去过一次。

: e$ ?& u+ I2 |7 i3 B) q又得预约!
% O; f  e7 d2 q* p$ P' O. H! `
发表于 2023-8-4 12:56:45 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 08:31
9 ]; Y3 X7 K/ w, q$ E$ G是的,现在不开放的地方越来越少了!
" i1 o6 Z1 b! @/ \( g$ Y
老年证进故宫怎么个手续?
 楼主| 发表于 2023-8-4 12:58:02 | 显示全部楼层
董瑞征 发表于 2023-8-4 12:566 |7 I  U1 o- I$ F* I: Y
老年证进故宫怎么个手续?

; Y/ I: B! o1 _9 J半价吧,好像是!也得预约吧?
发表于 2023-8-4 12:58:33 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-4 09:12  |! ~; z4 ?( H/ H  F
智者做任何事情都会考虑服务对象是谁。
7 ?9 n+ R# z% q/ i; x3 E: E' k
国内的“智者”就这副德性!
发表于 2023-8-4 13:01:08 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 12:58
7 z2 ^) f0 w3 Q) f0 i, |半价吧,好像是!也得预约吧?

* H3 g6 D9 K* K# x( ]6 \' z+ C3 O 只要预约,我就不去。不受那限制。
 楼主| 发表于 2023-8-4 13:06:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 老片 于 2023-8-4 13:07 编辑
; F1 f% k8 a2 o
董瑞征 发表于 2023-8-4 13:017 K- e" [& Z/ G; E: e
只要预约,我就不去。不受那限制。
& [7 O$ Q) M/ B. {' r
我也瞎猜的一般能用老年卡的地儿都不用预约,刷卡直接进,可故宫不半价嘛,还得买票(都网上约和买票一起了)就不知约不约了!
发表于 2023-8-4 13:33:52 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 13:06
$ N: o. w$ j- Q* f, u: j7 v我也瞎猜的一般能用老年卡的地儿都不用预约,刷卡直接进,可故宫不半价嘛,还得买票(都网上约和买票一 ...

1 x; H5 F( b. y+ T) Y3 F1 a3 ^老年证进故宫没用,需要提前半价预约,进门刷身份证。
, U0 C- O6 e1 P- \. W3 c
发表于 2023-8-4 13:53:57 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 09:401 A- i: J" \1 n6 z; {
又得预约!

) T  Q6 Z; q3 d& V4 K虽然得预约,但从故宫城墙上看角楼和下面看角楼是完全不一样的。下图为当年瞎拍的东南角楼。
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故宫东南角楼内侧.jpg
 楼主| 发表于 2023-8-4 15:17:31 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-4 13:531 T! f4 q0 W5 x: c- \
虽然得预约,但从故宫城墙上看角楼和下面看角楼是完全不一样的。下图为当年瞎拍的东南角楼。

: f/ y8 K6 S; Z3 Y那是!好视角!
 楼主| 发表于 2023-8-4 15:19:13 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-4 13:33
# o6 B2 B) e+ k# C" G老年证进故宫没用,需要提前半价预约,进门刷身份证。

8 m5 v% _8 P6 E" w8 D6 e完蛋!
发表于 2023-8-4 15:31:53 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 15:17( R' X- O* ?3 j, G2 p
那是!好视角!

% F8 S+ ~4 Q4 X. S0 ]# L曝光过度了。* S2 C6 C) @. t
 楼主| 发表于 2023-8-4 15:40:52 | 显示全部楼层
京小白 发表于 2023-8-4 15:31
" k9 Y3 S5 I( ^) b8 }# Q曝光过度了。
  ?8 t1 m0 }! }' V
色调不错!
发表于 2023-8-4 19:55:18 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 13:06
% t; b* H$ h7 @0 e( E8 j# B3 |7 t我也瞎猜的一般能用老年卡的地儿都不用预约,刷卡直接进,可故宫不半价嘛,还得买票(都网上约和买票一 ...
1 u: \/ `2 j) ?; K5 a! n; E% r
坚决不去了!
 楼主| 发表于 2023-8-4 19:58:15 | 显示全部楼层
董瑞征 发表于 2023-8-4 19:550 q  Q. h  t7 R3 p5 I! Z
坚决不去了!

+ b+ Z1 `$ w# Q我也很烦预约这事的!
发表于 2023-8-4 20:08:20 | 显示全部楼层
老片 发表于 2023-8-4 19:58. U# I" ~, Y$ ~; a2 ?, L9 m8 ~3 p- P
我也很烦预约这事的!

6 P, x; b( u6 @0 ^$ q, B. e! [ 也不谁出的馊主意?!它姥姥的!
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